PIEZAS DE SISTEMAS DE CONTENCIÓN PARA CARRETERAS.

Piezas de sistemas de contención para carreteras hechas de material poliolefínico seleccionado entre plástico de polietileno y plástico de polipropileno,

caracterizadas porque el material poliolefínico tiene una absorción de energía de al menos 10 kJ/m2 a +23ºC y al menos 5 kJ/m2 a -20ºC, determinadas según ISO 179/1eA con muestras con muescas, y porque el plástico de polietileno es polietileno bi o multimodal o reticulado, y el plástico de polipropileno es un plástico de polipropileno beta-nucleado

Piezas de sistemas de contención para carreteras.

La invención se refiere a piezas de sistemas de contención para carreteras, en particular a postes para barreras de seguridad para carreteras.

Se han desarrollado diversos tipos de barreras de seguridad para carreteras. Uno de dichos tipos comprende raíles dispuestos horizontalmente montados en postes separados insertados en el suelo.

Los postes convencionales de las barreras de seguridad para carreteras están hechos normalmente de acero, aluminio, madera, hormigón o piedra natural. Estos materiales son caros debido a los costes materiales, su instalación, transporte y costes de reparación. Además, los postes de madera pueden tener peligrosos trozos rotos afilados que, en el caso de una colisión, pueden dispersarse en la zona del accidente, de forma que constituyen un peligro por sí mismos. Además de eso, los trozos afilados de los postes de madera pueden penetrar en el habitáculo del coche y crear un riesgo adicional para los pasajeros. Dado que los postes de madera están impregnados de sustancias químicas tóxicas para proporcionarles una mejor resistencia a la intemperie y protección contra la podredumbre, también pueden suponer una preocupación medioambiental. Por ejemplo, en Noruega debe pagarse una tasa adicional por estos postes impregnados de tóxicos.

Dado que el objetivo de las barreras de seguridad para carreteras es evitar que un vehículo fuera de control caiga en la cuneta, por una pendiente, por un desnivel o acabe en un carril con tráfico en dirección opuesta, es importante que estas barreras sean capaces de resistir la fuerza para poder mantener los vehículos en la carretera. Por tanto, uno de los factores cruciales de las barreras de seguridad para carreteras es una alta absorción de energía de los postes. Sin embargo, los postes de madera son rígidos y los postes hechos de hormigón y piedra son rígidos y quebradizos. Por tanto, cuando los postes convencionales se rompen, la absorción de energía será realizada principalmente por el vehículo, provocando también grandes daños en el vehículo y el conductor/pasajero. Los postes de acero galvanizado y cinc pueden salirse, especialmente porque los postes están en contacto directo con el suelo. Cuando los postes de acero se doblan hacia el suelo ya no son activos en el proceso de absorción de energía debido a su comportamiento plástico. Los postes plásticos actúan más como un objeto elástico que se está recuperando a su posición original cuando la carga no está activa, es decir, los mismos postes están preparados para absorber energía adicional, también durante el mismo episodio de colisión, debido al completo sistema de postes y guarda- rraíles.

Para superar al menos algunos de los inconvenientes de los postes convencionales, se ha propuesto el uso de postes de plástico en las barreras de seguridad para carreteras. Por ejemplo, el documento US-A-5507473 desvela un poste para una barrera de seguridad para carreteras que comprende un tubo de metal con lengüetas incrustadas en un material plástico consistente en una mezcla de polietileno de alta densidad y polietileno de baja densidad, para dar la necesaria estabilidad térmica. El documento US-A-5660375 desvela un poste en multicapas de velos de poliéster y redes de fibra de vidrio rellenados con plástico reciclado. El documento US-A-5152507 propone un poste consistente en una barra de plástico reforzado con fibra rellenada con espuma plástica que está insertada en un tubo de plástico reforzado con fibra incrustado en hormigón. En comparación con los postes convencionales de madera, por ejemplo, estos postes son mucho más caros.

Además, los postes de los guardarraíles se conocen por ser moldes de una pieza de material plástico, tal como una mezcla de polietileno o polipropileno de alta o baja densidad (documento US-A-5219241[ilegible]) o un tubo de plástico hueco (documento WO99/61708). Sin embargo, estos postes se doblan tras la colisión con un coche. Para superar este problema, el documento WO99/61708 sugiere un sistema específico de fijación del guardarraíl a los postes que hace que el coche vuelva a la carretera cuando se doblan los postes, es decir, el documento WO99/61708 está utilizando el doblamiento para la absorción de energía.

Dado que es una propiedad conocida de los postes hechos de plástico, tal como polietileno, la facilidad para doblarse, los postes de plástico también se usan ampliamente como postes de señales de tráfico (documentos CH-A-471940, CH-A-546862, DE-C-2649911). El documento DE-A-3000355 desvela un poste de carretera hecho de polietileno que comprende una capa interior que contiene negro de carbón como protección frente a la luz ultravioleta y una capa exterior blanca.

Debido a su insatisfactoria absorción de energía, los postes de la técnica anterior hechos de plástico fallan cuando un vehículo colisiona a alta velocidad contra el guardarraíl, particularmente en condiciones climáticas frías. En estas condiciones, el plástico se vuelve quebradizo y prácticamente no contribuirá a la absorción de energía malamente necesaria. Además, las piezas sueltas del guardarraíl, así como las afiladas piezas restantes de los postes, pueden herir a las personas implicadas en dicho accidente. El documento WO-A-00/22040 desvela una composición de polietileno multimodal para tubos con una resistencia a impactos que supera los 15 kJ/m² a 0ºC.

Es un objetivo de la invención proporcionar piezas de sistemas de contención para carreteras que muestren un margen de seguridad en el comportamiento al impacto y que tengan una capacidad de absorción de energía alta también a altas velocidades de impacto y/o a niveles de temperatura bajo cero. En particular, un poste para barreras de seguridad para carreteras que cuando sea golpeado a la velocidad de viaje habitual, ni se rompa ni se doble, con objeto de mantener el vehículo en la carretera, ni provoque lesiones al pasajero o daños graves al vehículo, también a altas velocidades de impacto y/o a niveles de temperatura bajo cero.

Según la invención, se prevén piezas de sistemas de contención para carreteras, en particular postes para barreras de seguridad para carreteras, que están hechos de plástico poliolefínico con una absorción de energía a +23ºC de 10 kJ/m², más preferiblemente de 15 kJ/m², incluso más preferiblemente de 20 kJ/m² y muy preferiblemente de 25 kJ/m², y al menos de 5 kJ/m², preferiblemente de 7 kJ/m², más preferiblemente de 10 kJ/m² y muy preferiblemente de 12 kJ/m² a -20ºC.

Estos valores de absorción de energía se determinan utilizando valores de impacto Charpy de muestras con muescas según ISO 179/1eA.

Además, se determinó la resistencia al impacto Izod en muestras sin muescas según ISO 180/1U. Los valores de absorción de energía del poste según la invención según ISO 180/1U con muestras sin muescas son preferiblemente de al menos 80 kJ/m², más preferiblemente de 100 kJ/m² y muy preferiblemente de 110 kJ/m² a +23ºC y al de menos 100 kJ/m², más preferiblemente de 120 kJ/m² y muy preferiblemente de 130 kJ/m² a -20ºC.

La prueba Charpy en muestras con muescas según ISO 179/1eA es en principio la absorción de energía que resulta con un poste deteriorado, o pieza, respectivamente, mientras que la prueba Izod con muestras sin muescas según ISO 180/1U simula el doblamiento de un poste intacto, o pieza, respectivamente.

Preferiblemente, el material olefínico usado según la invención también es resistente a la aparición de fisuras y/o la propagación de fisuras, medido preferiblemente según la denominada prueba S4 (ISO13477, 1997), y tiene una temperatura crítica (T_text{crít}) de 0ºC o inferior.

Las propiedades RCP pueden determinarse de diversas formas. Según un método, la denominada prueba S4 (Small Scale Steady State, estado estacionario a pequeña escala), que ha sido desarrollada en Imperial College, Londres, y que se describe en ISO 13477, se ensaya un tubo que tiene una longitud axial no inferior al diámetro de siete tubos. El diámetro exterior del tubo es de aproximadamente 110 mm o mayor, y el espesor de su pared es de aproximadamente 10 mm o mayor. Cuando se determinan las propiedades RCP del un tubo en relación con la presente invención, el diámetro exterior y el espesor de la pared se han elegido de 110...

1. Piezas de sistemas de contención para carreteras hechas de material poliolefínico seleccionado entre plástico de polietileno y plástico de polipropileno, caracterizadas porque el material poliolefínico tiene una absorción de energía de al menos 10 kJ/m² a +23ºC y al menos 5 kJ/m² a -20ºC, determinadas según ISO 179/1eA con muestras con muescas, y porque el plástico de polietileno es polietileno bi o multimodal o reticulado, y el plástico de polipropileno es un plástico de polipropileno beta-nucleado.

2. Una pieza según la reivindicación 1, caracterizada porque la pieza tiene una temperatura crítica (T_text{crít}), determinada según ISO 13477, por debajo de +20ºC, preferiblemente por debajo de +5ºC, más preferido por debajo de 0ºC y muy preferido por debajo de -15ºC, medida en un tubo con un diámetro exterior de 110 mm y un espesor de la pared de 10 mm.

3. Una pieza según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque comprende al menos dos capas, siendo al menos una capa de material poliolefínico.

4. Una pieza según la reivindicación 3, caracterizada porque comprende al menos dos capas de diferentes materiales poliolefínicos.

5. Una pieza según las reivindicación 3 ó 4, caracterizada porque comprende un núcleo o una capa interior o al menos intermedia de material plástico reciclado.

6. Una pieza según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos la capa exterior contiene negro de carbón como protección frente a la degradación ultravioleta.

7. Una pieza según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos la capa exterior contiene un material poliolefínico estabilizado frente a UV.

8. Una pieza según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos la capa exterior contiene HALS monoméricas y/o oligoméricas como una protección frente a la degradación ultravioleta.

9. Una pieza según la reivindicación 7, caracterizada porque la capa exterior protectora frente a ultravioleta tiene un color gris.

10. Una pieza según la reivindicación 7, caracterizada porque la capa exterior protectora frente a ultravioleta tiene un color fluorescente.

11. Una pieza según la reivindicación 7, caracterizada porque la capa exterior protectora frente a ultravioleta tiene un color claro.

12. Una pieza según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque es un poste de carretera.

13. Una pieza según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque es un guardarraíl para una barrera de seguridad para carreteras.

14. Una pieza según una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque es en un poste de una señal de tráfico.